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原址修复古建筑修缮施工技术研究

摘要:针对古建筑修缮过程中遇到的问题,依托南昌万寿宫历史文化街区建设项目,对原址修复古建筑的修缮全过程,包括保护、拆除、改造以及修旧如旧等内容所应用的施工技术进行了介绍与总结,修复后的效果较好,总结的施工经验可为类似古建筑修缮项目提供一定的参考。

关键词:古建筑;脚手架加固;构件拆除;整体抬高;修旧

如旧南昌万寿宫历史文化街区是南昌旧城墙范围内仅存的历史文化街区,是许逊信俗的发源地之一、道教净明派的“祖庭”,在历史上长期作为南昌城的标志性建筑。本文依托南昌万寿宫历史文化街区建设项目,主要对原址修复古建筑的修缮全过程,包括保护、拆除、改造以及修旧如旧等内容所应用的施工技术进行了介绍。

1工程概况

南昌万寿宫历史文化街区建设项目位于南昌市旧城西南部,北至中山路、东至翠花街、西南侧至船山路。项目总建筑面积约为15.83万m2,其中地下工程建筑面积约为7.7万m2,为2层地下室车库,地下室开挖深度15.1~17.7m。地上建筑面积约为8.13万m2,为多层仿古建筑。街区现存登记的重要建筑共45处,其中登记的不可移动文物建筑27处,历史建筑11处,另有7处风貌建筑拟推荐为不可移动或历史建筑。根据45处建筑的历史价值和保存现状,结合整个街区建设的需要,拟采用原址原貌复原建筑15处(即地下室不开挖范围),其他30处采用落架重修方式,在完成街区地下部分建设后进行原貌复建。

2主要施工工艺及关键控制措施

2.1基坑开挖阶段原址修复古建筑的保护

经现场勘察,现场原址修复建筑由于年久失修和缺乏防潮措施,大部分木柱已腐朽,丧失了承载能力,大木构架部分榫卯节点都已经松弛,构架也出现劈裂、脱榫、滚动等现象,外墙的青砖大部分都风化严重。根据上述勘察情况,初步判断部分结构已经丧失了结构承载能力[1-4]。由于本工程地下室开挖深度为15.1~17.7m,且原址修复建筑距离基坑围护结构仅3m左右,为保证原址修复建筑原始风貌的完整性,同时保证基坑开挖施工期间及地下室结构施工过程中的安全,故需采取措施对原址修复建筑进行加固。项目部决定在原址修复建筑周边搭设双排落地脚手架来满足加固要求。由于老建筑损坏严重,不能直接将脚手架与老建筑进行搭接,故拟在老建筑内搭设满堂脚手架,与外排落地脚手架相连接,以增强房屋及架体的稳定性。原址修复外脚手架体均采用双排脚手架形式,立杆采用单立管,立杆的纵距为1.5m,立杆的横距为0.8m,内立杆距离结构0.3~0.4m,立杆的步距为1.80m,扫地杆为0.2m。建筑物内采用满堂脚手架,立杆横距为1.8m,立杆纵距为1.8m,立杆布局为1.8m,扫地杆为0.2m。外排脚手架与内排满堂架需进行拉结,提高整体稳定性。对原址修复建筑进行脚手架加固,其目的有两点:一是加强老建筑的完整性,对其进行加固;二是保证后续基坑施工过程的安全性,避免高空坠物现象的出现。

2.2原址修复古建筑的归安与拆安

原址修复古建筑由于年代久远,除去完全腐朽损坏无法再使用的构件之外,剩余可使用的构件或多或少需要进行一定的整修。对于木构架存在的问题,一般采用归安和拆安的办法来解决。所谓归安就是将拔榫的构件重新归位并进行铁件加固。归安可不拆下构件,只需归回原位并重新塞好涨眼、卡口。如需拆下构件进行整修更换,则称为拆安。拆安是拆开原有构件使构件落地,经整修添配后再重新组装的一种方式。万寿宫历史文化街区共15处原址修复建筑,首先需要对每栋建筑进行勘察以确认需归安和拆安的构件。对于需要拆安的构件,在拆除之前需要做好测绘、留下影像资料、绘制好图纸并做好记号。其中,做好记号是十分关键的,大木整修后重新安装时,原则上必须原位安装,构件原来在什么位置,以后还要安装在同样的位置。

2.3原址修复古建筑的局部改造

在原址建筑修复的过程中,我们在追求最大程度恢复原始风貌的同时,也要用发展的眼光来看待建筑的价值。新时代使用功能和需求都有了新的变化,所以尽可能在保留建筑原有风貌的前提下对建筑进行局部改造,这也将是今后古建筑修缮的一大趋势。万寿宫历史文化街区合同巷36#原址修复建筑就是一栋典型的改造建筑。由于原2层层高过低,最高仅1.8m,局部不足1.5m,所以需要将2层进行改造,将2层的层高进行抬高处理。合同巷36#的2层层高的抬高主要用到2项关键的施工技术,一是采用抄手榫将新老柱子进行墩接(图2),二是采用碳纤维布在墩接处外包进行加固。墩接柱根是木柱修缮中的一种常见做法。古建筑常年暴露在室外或与地面接触后被风雨侵蚀极易腐朽,这时候就需要对糟朽部分做局部修缮处理。糟朽程度较轻的一般采用柱根包镶,糟朽严重时一般应采用墩接的方法。墩接就是将糟朽部分截掉,换上新料。墩接有2种常见做法,分别为半榫墩接和抄手榫墩接。合同巷36#采用了抄手榫墩接,方法是将柱子截面按十字线锯为四瓣,各剔去对角2瓣,然后对角插在一起。在工厂加工完成与原柱同规格、同材质的增高柱后,进行墩接抬高的工序,主要步骤为:在原柱和增高柱涂上环氧树脂胶水,对接固定后对穿加固螺栓,然后在对接缝上涂上环氧树脂胶水加固黏结。在完成柱子墩接之后,接槎部分需要进行加固以保证整体性,一般做法为墩接后接槎部分采用2~3道铁箍箍牢。项目部经过比对,采用了碳纤维布进行外包加固,相较于铁箍加固,无论是加固的效果还是外观成形效果,前者都更胜一筹。外包碳纤维布加固主要工艺为在墩接完成后用刨子刨去0.5cm厚度,然后用磨砂纸打磨光滑后包上碳纤维布。最后在碳纤维布上刷腻子、涂上与原柱颜色一致的色浆。合同巷36#经过抬高修缮之后,二层更为开阔,能够满足后续更多的使用功能与要求,同时也最大程度地保留了原有古建筑的风貌(图3)。

2.4原址修复古建筑的修旧如旧

原址修复建筑内的构件由于年代久远,即使可以使用,也依然存在外观不够美观、结构安全性达不到要求等诸多问题。木结构采用仿古油漆做旧工艺,既可以提高木材稳定性、防腐性能,又可以使木材表面色泽古旧温润、纹理突出、自然美观,达到了理想的古朴观感效果。仿古油漆做旧工艺如下:木材表面清理→防腐涂料刷3遍→油漆做旧刷2遍→防火剂刷2遍→桐油刷2遍。原址修复建筑整体做旧的流程包括:1)木材表面嵌补。当裂缝宽度不大于3mm时,可在木材的油饰或断白过程中,用腻子勾抹严实。当裂缝宽度在3~30mm时,可用木条嵌补,并用耐水性胶黏剂粘牢。2)木材油漆做旧。油漆做旧前,应仔细检查柱子有无漏补的缝隙。检查完毕后,按由上至下的顺序对油漆做旧。油漆做旧前,应将木构件面清扫一遍。然后运用溶剂性着色剂,通过手工刷涂擦拭,与老木构件颜色交相呼应,相互协调。使木构件表面色泽有深、中、浅的各种层次,形成一种产品经过长期使用色泽退化的效果。仿古涂装中,为了防止木材端面吸收过多的着色剂,先用布或刷子将水性浆色在木材端外涂刷一次,阻塞一些端面的木孔,便于调整色泽。擦拭后,可用钢丝绒按一定规律擦出一些颜色较浅的部分,体现出明暗对比的层次。着色剂干燥较慢,可添加各种半透明和全透明的色料。利用不溶解的色料可达到半透明的效果,使产品表面柔和,形成对比度、产生古典的趣味。待油漆干后,重复进行喷涂2遍。

3施工效果

本工程已基本完成所有原址修复古建筑的修缮工作。在基坑开挖过程中,由于采用了脚手架加固措施,因此在基坑施工完成后,建筑内部原有结构和裂缝基未产生明显变化,将基坑施工对古建筑的影响降到了最小。同时,在整个修缮过程中遵从修旧如旧的原则,采用了样板引路制度,先做样板,经过参建各方和文保专家确认后再开展大面积施工,取得了良好的效果(图4)。

4结语

目前,社会对于城市更新的探索与研究正在加速,对于古建筑还是坚持“留、改、拆并举,以保留为主”的原则。本工程通过对万寿宫历史文化街区建设项目原址修复古建筑修缮关键技术的介绍与总结,可以为类似古建筑修缮项目提供一定的参考。

参考文献

[1]北京土木建筑学会.中国古建筑修缮与施工技术[M].北京:中国计划出版社,2006.

[2]郑信荣.优秀历史保护建筑修缮关键技术研究与应用[J].建筑施工,2018,40(12):2124-2126.

[3]袁轶文.江西古民居的保护与修缮技术[J].建筑施工,2019,41(7):1310-1312.

[4]孙小涵.古建筑完善与修缮的思考[J].未来英才,2016(23):362.

作者:李明华 单位:上海建工二建集团有限公司

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